水處理設備、紫外線消毒設備研發(fā)制造

景觀水、湖水、河道等凈化治理設計與施工

泳池、水景噴泉、水上樂園等水循環(huán)設計與施工

污水、廢水、中水回用、雨水利用等設計與施工

 

泳池水質(zhì)標準主要指標的對比和分析



2.1 渾濁度
   渾濁度是反映游泳池的物理性狀的一項指標,也可以說是水中的能見度或透明度。渾濁度的單位為NTU(散射濁度單位)。
    從消毒和安全考慮,池水的渾濁度應比生活飲用水的渾濁度的要求要高一些,通過國內(nèi)游泳場的初步調(diào)查,常規(guī)的水處理(沉淀——砂濾——氯化)在正常合理的運 行條件,是可以將渾濁度凈化到≤1~2NTU。世界衛(wèi)生組織“游泳池水環(huán)境指導準則”指出宜在0.5NTU。但考慮我國國情,新標準中規(guī)定目標為 1NTU,參考日本標準,人數(shù)負荷高時可達2.0NTU的標準。
   從表1可以看出,WHO和歐美發(fā)達國家的渾濁度指標都比較低,而我國和相鄰國家及地區(qū)的渾濁度指標大大落后于國際先進水平,我們認為在這次編制新“游泳池水平標準”時,應盡量縮小這種差距,與國際水平接軌。各國游泳池標準中渾濁度限值見表1。

表1 各國游泳池標準中渾濁度限值

序 號

國家或地區(qū)

渾濁度(NTU)

備 注

1

WHO

<0.5

 

2

德國

0.2

0.5

過濾后下限值

池水上限值

3

日本

2以下

循環(huán)過濾裝置的處理水質(zhì)出口低于0.5NTU(希望控制在0.1NTU)

4

美國

未提出具體數(shù)值

池底深部的主排水口應清晰可見,可看清池角。有些州規(guī)定不應超過0.5NTU。

5

FINA

0.1

入池前的渾濁度

6

西班牙

理想為0.5

最多為1.0NTU

7

俄羅斯

擬定于1.0

 

8

韓國

5以下

 

9

中國臺灣省

5.0

建議最理想值為1NTU,能見度為12.0m

10

GB9667-1996

5以下

中國游泳池水質(zhì)標準

 

  綜觀國外游泳池水質(zhì)標準的發(fā)展,渾濁度限值趨向降低。
   2.2 pH值
   生活飲用水的允許范圍在6.5-8.5之間,對人們的飲用和健康均不受影響,但在游泳池水處理中,調(diào)節(jié)池水的pH值是很重要的。
   大多數(shù)消毒劑的殺菌作用取決于pH值,因此必須使pH值保持在一種消毒劑的最佳有效范圍內(nèi)。以氯消毒劑為例,從表2可看出次氯酸鹽與pH的變化關(guān)系。

表2 pH值對氧的影響

pH

HOCl %

OCl %

6

97.5

2.5

6.5

92.4

7.6

7

79.3

20.7

7.2

70.7

29.3

7.4

60.4

39.6

7.5

54.8

45.2

7.6

49

51.0

7.8

37.8

62.2

8

27.7

72.3

8.2

19.5

80.5

8.5

10.8

89.2

  因此HOCL比OCL-是更強的氧化劑。當水的pH為7.2時,次氯酸鹽的氯為70.7%,當pH傾向高于7.8時,HOCL減少了一半。由于 隨著pH升高,HOCL百分數(shù)降低,OCL-的量增加。所以pH是非常重要的水質(zhì)控制指標。使用氯消毒應使pH值保持在7.2-7.8,消毒作用最有效和 最經(jīng)濟,為了保證消毒效果使游泳者舒適和保持水質(zhì)平衡等因素必須監(jiān)測pH值,我國以前的游泳池標準將池水的pH范圍定位6.5-8.5,與發(fā)達國家差距較 大,我們認為在pH的范圍上,新的游泳池水質(zhì)應向國際先進水平靠攏。

  總之,每個國家在游泳水處理中,池水pH值都有不同的規(guī)定值,除我國、日本和韓國定為6.5-8.5外,其他國家均規(guī)定在7.2-7.8之間。
   2.3 總堿度
   控制游泳池水的堿度主要目的:
   (1)控制pH的變化,堿度太低,可能發(fā)生pH跳動(pH bounce);堿度太高使pH鎖定(pH lock),使pH值調(diào)節(jié)困難。
   (2)幫助水質(zhì)保持平衡
   總堿度過高或過低存在的問題:

  國外總堿度的規(guī)定(見表3)

表3 國外總堿度的規(guī)定

國家

總堿度(Buffering)

(以CaCO3 計)(mg/L)

備注
最低
理想
最大
美國
60
80-100(使用液氯,次氯酸鈣或次氯酸鋰時)100~200(使用二氯化物、三氯化物或溴化物時)
180
2003年美國公共游泳池標準
英國
 
75~200mg/L (以CaCO3 計)
   
澳大利亞
 
80~200mg/L (以CaCO3 計)
   

  我國以前的游泳池水質(zhì)未對堿度做出規(guī)定,但實際上堿度對游泳池的水質(zhì)平衡非常重要,所以應當在新標準編制中增加這個指標。具體規(guī)定參考了美國標準。
   2.4 鈣硬度
    鈣硬度是指在池水中,所有不同的鈣化合物所含鈣離子的總和,包括碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸氫鈣等。通常鈣硬度在水硬中是一個相對穩(wěn)定的因素,但是可以通過多 種方法調(diào)節(jié)和利用它。但在游泳池水處理方面,鈣硬往往被忽視。實際上游泳池池水的鈣硬度過高或過低都會引起腐蝕或結(jié)垢現(xiàn)象。如果游泳池水的鈣硬度較低,只 要堿度適當,就不會對水質(zhì)產(chǎn)生很大影響,但如果池水的鈣硬度很高,一旦游泳池的pH或總堿度偏高,就容易產(chǎn)生下列現(xiàn)象。所以,必須對鈣硬度加以控制。國外 鈣硬度的規(guī)定(見表4)。

表4 國外鈣硬度的規(guī)定

國家

鈣硬度(mg/L)

備 注

最低

理想

最大

美國

150

游泳池

200-400

1000

低堿底和低pH值可用高于500ppm硬度的池水

100

Spa池

150-250

800

英國

 

75-150

 

池水保持在此范圍內(nèi),使泳者舒適,過低腐蝕,過高產(chǎn)生結(jié)垢

  2.5 總?cè)芙庑怨腆w(TDS)
   總?cè)芙庑怨腆w是指溶解在水中的所有無機物、金屬、鹽、有機物的總和。但其中不包括懸浮在水中的物質(zhì)。消毒劑、其它化學藥劑以及洗浴污染物都會引起總?cè)芙庑? 固體水平的上升。制定TDS項目的真正意義在于超負荷或需稀釋池水的預警。如果水中總?cè)芙庑怨腆w較高,稀釋則可能是最好的措施。
   過量的TDS對游泳池水質(zhì)的影響:
   (1) 水渾濁
   (2) 氯失動
   (3) 超標時,會造成池水變色
   (4) 縮短過濾同期
   (5) 在池水中產(chǎn)生異味
   TDS過低會產(chǎn)生以下影響
   (1) 低TDS可能降低過濾效果
   (2) 低TDS可能使池水呈現(xiàn)一種輕微的綠色
   國外TDS的規(guī)定見表5。

表5 國外TDS的規(guī)定

國 家

TDS(總?cè)芙庑怨腆w)

(mg/L)

美國(ANSI/NSPI-1)

比池水源水高出1500

美國(內(nèi)布拉斯加州)

游泳池1000-2000,按摩池高出水源水1500

英國

池水中的TDS不應高出源水1000mg/L,最大到3000mg/L

澳大利亞

≤1000mg/L

理想值400-500mg/L

  因為TDS是指示池水是否需要更新的主要指標。WHO建議應對池內(nèi)和水源水總?cè)芙庑怨腆w進行對比檢測,所以新標準規(guī)定了TDS不大于水源水的TDS1500mg/L的限值。
   2.6 消毒劑余量
   游泳池內(nèi)必須保持一定量的剩余消毒劑來維持池水的持續(xù)殺菌作用。
   因為我國過去在游泳池消毒領(lǐng)域主要以液氯和次氯酸鈉為主,所以水質(zhì)標準中只規(guī)定了游離余氯值。根據(jù)資料,美國、英國和澳大利亞的游泳池消毒方式比較多,所以對消毒劑剩余值的控制要求也比較多。
   世界衛(wèi)生組織的“游泳池水環(huán)境指導準則”中對消毒劑剩余值的規(guī)定:
   (1) 池中的殘余氯應≤5.0mg/L(符合WHO飲用水標準)。
   (2) 為了求得低費用和游泳者的舒適,建議在整個池中保持1.0mg/L。
   (3) 經(jīng)驗證明,對公共游泳池運行正常,池中任何一點維持2.0mg/L是可能的。對于半公共游泳池可達3.0mg/L.
   (4) 化合氯的濃度≤游離殘余氯的一半,理想值應為0.2mg/L.
   (5) 臭氧消毒系統(tǒng)采用低濃度的游離殘余濃度(0.5mg/L或小于),高濃度2mg/L可能在spa和水療池適宜應用。
   (6) 氯異氰脲酸酸鹽消毒系統(tǒng)中應維持和控制氰脲酸(Cyanuric acid)在100mg/L.
   (7) 溴基消毒系統(tǒng)在游泳池中消毒殘余量1~6mg/L,當溴基消毒劑與臭氧結(jié)合時,在整個時間內(nèi)維持和控制溴離子濃度應在15~20mg/L.
   (8) 如果采用溴源BCDMH,其中DMH(二甲基乙內(nèi)酰脲)宜維持不超過200mg/L.
   (9) 用沖擊投量(shock dosing)補償不適應的處理,不是好的方法,因為它能掩蓋運行和設計中的缺點,也可能產(chǎn)生其它的問題,同時也可能發(fā)生特別不受歡迎的副產(chǎn)物(即THMS和氯胺)。
    對于消毒劑剩余量,美國、英國、澳大利亞和世界衛(wèi)生組織的規(guī)定比較詳細,考慮到了多種消毒方式的可能性,我們認為在我國游泳池水質(zhì)標準中,應該充分考慮我 國經(jīng)濟、技術(shù)發(fā)展的不平衡性、人文、地理環(huán)境差異大等特點,允許采用不同消毒方式對游泳池水進行處理,但也要根據(jù)不同消毒劑的使用來確定相應的消毒劑剩余 量和消毒劑產(chǎn)物等因素。

表6 英國建議的水質(zhì)標準

消毒方式

消毒劑剩余值

a.次氯酸鈉

b.次氯酸鈣

c.次氯酸鈉電解發(fā)生器

游離余氯目標1.5~2.0mg/L

游離余氯范圍1.0~3.0mg/L

在pH7.2-7.8范圍內(nèi),pH目標為7.4-7.6

d.二氯異氰脲酸鈉

e.三氯異氰脲酸鹽

游離余氯1.0~3.0mg/L,最小的游離余氯取決于水中存在的氰脲酸的量。15mg/L需要25mg/L氰脲酸;
2.5mg/L氰脲酸增加到200mg/L。在pH7.2-7.8范圍內(nèi),pH目標為7.4-7.6

f.臭氧結(jié)合游離余氯

由次氯酸鈉提供0.5~1.0mg/L。在pH7.2-8.2范圍內(nèi),pH目標為7.4-7.6

g.氯溴海因(BCDMH)

總剩余溴:4.0~6.0mg/L,DMH不超過200mg/L,pH7.4-7.8。

表7 澳大利亞:昆士蘭州 (2004.10)化學參數(shù)表

 

Indoor pool

Heated Indoor Pool

Outdoor Pool

Outdoor Pool

Spa

水溫

 

 

 

 

 

余氯

(mg/L,ppm)最小值

1.5

2

1.5

3

3

自由氯

(mg/L,ppm)with

cyanuric acid

N/A

N/A

3

4

N/A

總氯

(mg/L,ppm)

自有氯等級+1級

(10級最大)

 

 

 

 

(mg/L,ppm)最小值

3.0

4.0

3.0

4.0

4-6

臭氧

(若使用氯消毒,氯的限值見上)

零殘留

零殘留

零殘留

零殘留

零殘留

pH

7.2-7.8

7.2-7.8

7.2-7.8

7.2-7.8

7.2-7.8

總堿度

(mg/L,ppm)

80-200

80-200

80-200

80-200

80-200

氰脲酸

(mg/L,ppm)

0*

0*

30-50

3-50

0*

 

 

  由于室內(nèi)泳池不受陽光直射,作為氯消毒的有效部分—氰脲酸的量將減少。
   注:化合氯的濃度不應超過總氯濃度的一半,上限1.0ppm。

表8 美國公共游泳池規(guī)定(2003年)

池型

最小ppm

理想ppm

最大ppm

各類公共游泳池余氯

1.0

2.0-4.0

10.0

各類溫水池(按摩池)余氯

2.0

3.0-5.0

10.0

各類游泳池和按摩池的總溴

2.0

4.0-6.0

10.0

穩(wěn)定劑(氰尿酸)

10.0

30-50

150.0

  在美國游泳池水質(zhì)化學參數(shù)規(guī)定中將氯產(chǎn)品、過硫酸鉀氧化劑,過氧化氫和二氧化氯作為池水氧化時的化學品。在補救措施中,在超氯、折點加氯和沖擊處理時才允許在接近或最大濃度下運行。
   ※氧化—是指正常人數(shù)負荷的游泳池和按摩池,推薦定期使用的常規(guī)氧化方法作為預防性處理。
    為了達到滿意的微生物指標條件下,游離性余氯應盡量保持最低。根據(jù)國外經(jīng)驗,設計運行良好的公共和半公共游泳池余氯不少于1mg/L,可滿足常規(guī)消毒要求 和達到消毒效果。在條件不理想,游泳池需要的余氯可能超過1mg/L,但仍要尋求不得超過1.5—2.0mg/L?! ∥覀儏⒖剂薟HO的《游泳池指導準 則》中的規(guī)定,且根據(jù)美國奧麒公司“余氯控制范圍”的報告和“休閑水沖擊處理科學研究總結(jié)報告”內(nèi)容提出游泳池余氯限值1-3mg/L、按摩池2-3mg /L的規(guī)定。
   化合氯會引起結(jié)喉炎和鼻粘膜炎,這種有強烈刺激性的化合物也是引起“室內(nèi)游泳池異味”的物質(zhì)。所以世界各國在游泳池水質(zhì)中對化合氯均做出了不同規(guī)定
   德 國  0.2 mg/L
   丹 麥  0.2 mg/L
   意大利  0.3 mg/L
   瑞 士  0.4 mg/L
   挪 威  0.5 mg/L
   英 國  ≤1/2游離余氯;最大0.2 mg/L
   美 國  游泳池0.2mg/L,按摩池0.5mg/L。
   根據(jù)我國國情,化合氯初步規(guī)定為0.5 mg/L。
   2.7 耗氧量
    耗氧量(以O2計),又稱高錳酸鉀消耗量(以KMnO4計),所謂耗氧量是指由于水中存在易被氧化的物質(zhì)而消耗的高錳酸鉀的量.高錳酸鉀是一種氧化劑,容 易被氧化的物質(zhì)主要是有機物.在游泳池中如果由于污垢、附著物、人的脂肪、鼻涕、痰、水的色素,化妝品、藻類、水中的尿液,空氣的塵埃等原因,而使有機物 增多,使高錳酸鉀耗氧量也增加,因此高錳酸鉀的消耗量也作為污染的一項指標。所以游泳池池水污染增加,水的耗氧量也增大。根據(jù)實驗結(jié)果表明,如耗氧量達到 12.0 mg/L以上(以KMnO4計),水中的菌落總數(shù)則迅速增長,監(jiān)測耗氧量可反映水處理系統(tǒng)的實際效果。各國耗氧量的規(guī)定見表9

表9 各國耗氧量的規(guī)定

國家

耗氧量(高錳酸鉀消耗量)

備注

日本

控制在不超過12mg/L(以KMnO4計)

3mg/L(以O2計)

2001年“游泳池衛(wèi)生標準”

法國

≤4mg/L(以O2計)

≤16mg/L(以KMnO4計)

 

德國

上限值為:3mg/L(以KMnO4 計)

0.75mg/L(以O2計)

高于補充水

韓國

12mg/L以下(以KMnO4 計)

 

俄羅斯

不超過3mg/L(以O2計)

 

FINA

+3mg/L以下(以KMnO4計)

游泳池中最大值10mg/L(以O2計)

高于補充水或處理水

中國1985年“游泳場所衛(wèi)生管理條件”

耗氧量(KMnO4)不超過12mg/L

同時規(guī)定“尿素<3.5mg/L

中國1987年“游泳場所衛(wèi)生標準”

耗氧量不超過6mg/L

同時規(guī)定“尿素<2.5mg/L”

GB9669-1996

尿素≤3.5mg/L,耗氧量未做規(guī)定

“游泳場所衛(wèi)生標準”

  參考以上規(guī)定,新標準中提出耗氧量3mg/L(以O2計)的限值。
   2.8 氰尿酸(Cyanuric Acid)
    二氯異氰尿酸鈉(Dichlor、NaC3O3CL2)和三氯異氰尿酸鹽(Trichlor、 C3N3O3CL2)消毒劑是一種有機化合物,它在水中分解成氰脲酸和氯,其中的氰脲酸是穩(wěn)定劑。它能夠穩(wěn)定的原因是先控制次氯酸一次只生成一定的數(shù)量, 使藥劑中的氯逐漸釋放出來,即使在日光照射下,也只有很少一部分次氯酸流失。
   二氯和三氯投入池中,氰脲酸會不斷積累。太少剩余量很快被陽光破壞,太高又可能減少氯的效果,菌群增加,藻類產(chǎn)生。氰脲酸含量對氯的殺菌影響見圖一。所以對氰脲酸必須予以監(jiān)測和控制。

 ?。?)美國規(guī)定:最小為10mg/L(氰脲酸)
   理想為30~50mg/l(氰脲酸)
   最大為150mg/l(氰脲酸)
   注意:由于室內(nèi)池陽光少,穩(wěn)定劑的作用是不重要的。
   (2)澳大利亞規(guī)定:氯穩(wěn)定劑的氰脲酸的濃度為100mg/L,在室內(nèi)游泳池和公共SPAS 中不宜使用異氰脲酸。

  參考以上規(guī)定,新標準中提出耗氧量3mg/L(以O2計)的限值。
   2.8 氰尿酸(Cyanuric Acid)
    二氯異氰尿酸鈉(Dichlor、NaC3O3CL2)和三氯異氰尿酸鹽(Trichlor、 C3N3O3CL2)消毒劑是一種有機化合物,它在水中分解成氰脲酸和氯,其中的氰脲酸是穩(wěn)定劑。它能夠穩(wěn)定的原因是先控制次氯酸一次只生成一定的數(shù)量, 使藥劑中的氯逐漸釋放出來,即使在日光照射下,也只有很少一部分次氯酸流失。
   二氯和三氯投入池中,氰脲酸會不斷積累。太少剩余量很快被陽光破壞,太高又可能減少氯的效果,菌群增加,藻類產(chǎn)生。氰脲酸含量對氯的殺菌影響見圖一。所以對氰脲酸必須予以監(jiān)測和控制。
   (3)英國建議:有機消毒劑應用在人數(shù)負荷大、要求較低的游泳池的水處理,氰脲酸的濃度低于200mg/L,理想范圍是50-100mg/l,最大為200mg/l。
   由于隨著氰脲酸的濃度不斷增加而使殺死細菌的減弱,通常必須是游離性余氯的濃度高于次氯酸鹽。建議的范圍(見表10)。
   氰脲酸過多可能導致水質(zhì)過穩(wěn)的問題。使消毒劑的作用不能充分發(fā)揮。目前我國使用三氯和二氯消毒劑比較普遍,我們認為增加氰脲酸的控制指標是十分必要的。可以參考英國的規(guī)定。

表10英國建議的氰脲酸規(guī)定

池水氰脲酸濃度(mg/L)

游離性氯最低濃度(mg/L)

25

1.5

50

2.0

100

2.5

200

3.0

  2.9 溴消毒
   1) 溴氯海因(BCDHM、C5H6N2O2ClBr)
   溴氯海因是由溴、氯和有機載體DMH(二甲基乙內(nèi)酰脲)組成的有機溴化合物。溴氯海因溶解于水中除DMH外還釋放出活性的溴(次溴酸HOBr)和氯(次氯酸HOCl)。在氯的消毒系統(tǒng)中,次氯酸是最重要的消毒分子,但用溴氯海因作為池中的主要消毒劑是次溴酸鹽。
   次溴酸和次氯酸與水中的有機物反應轉(zhuǎn)化為溴離子(Br-),通常稱為“溴庫(bromide bank)。溴離子與次氯酸鹽反應又生成次溴酸和氯離子。

  英國具體建議:
   采用DPD法檢測,總余溴保持在4.0-8.0之間,與水溫有關(guān)??倝A度要求在60~200mg/L。
   二甲基乙內(nèi)酰脲(DMH)的濃度不宜超過200 mg/L。澳大利亞在1992年制定了“游泳池、按摩池、水療池和滑道游泳池溴消毒標準”。美國在水化學參數(shù)上未作出具體規(guī)定。
   WHO組織和澳大利亞標準中認為用氯和臭氧可以激活溴離子,再生成HOBr。臭氧與溴一起應用,可不必使用活性碳,因為總有足夠的溴保證消滅水中的殘留臭氧。
   國外文獻有報道說使用BCDMH會導致皮疹和過敏,這種過敏發(fā)生在消毒劑過量,并經(jīng)過一段時間以后,出現(xiàn)接觸性皮疹,并且這種過敏是慢性的,進一步的研究需要全面評估這個問題。
   當用溴作為消毒劑時,對眼睛的刺激和氣味都比氯小的多,所以適用于室內(nèi)池。當暴露在紫外線下時,溴不如氯穩(wěn)定,所以不宜用在室外池。
   2) 溴化鈉+次氯酸鈉
   化學反應如下:

  HOBr作為池水消毒使用。
   目前國內(nèi)在游泳池內(nèi)使用溴劑制消毒的應用剛剛開始,還不夠成熟。但不可否認的是,溴制劑在國外應用于游泳池已經(jīng)有一定的歷史和經(jīng)驗,在我國未來的游泳池市場可能也有廣泛的前景,本標準是否列入請專家學者提出建議。
   國內(nèi)不少廠家生產(chǎn)BCDHM產(chǎn)品,由于現(xiàn)場沒有檢測DMH濃度的工具,還應定期委托有資格的實驗室進行鑒定。再者國內(nèi)還無行業(yè)產(chǎn)品標準的測試方法,長期使用需定期換水,所以暫時難于推廣使用。
   2.10 三鹵甲仿(THMs)
   THMs(又稱鹵仿),是潛在的致癌物質(zhì),由于池水和水面上空氣都會有THMs,游泳者通過皮膚接觸、吞咽或吸入而吸收。所以有些專家認為過量的THMs是不適宜的。
    僅從世界生活飲用水水質(zhì)發(fā)展趨勢上看,有些國家對THMs放寬了限值。WHO在1998年修訂的“飲用水質(zhì)準則”中將三氯甲烷從1984年第一版 30mg/L;,提高到200μg/l。相比消毒副產(chǎn)物的風險,認為首先應保證滿足消毒要求。為此,WHO為降低總的風險,寧可把氯仿指標提高到200 μg/l(我國在氯甲烷限值為60 μg/l)。美國THMs 2002實施強制標準為80 μg/l(基本觀點是消毒必須保證,同時副產(chǎn)物風險也要降低)。
   世界上在游泳水質(zhì)標準中除FINA和德國有明確規(guī)定外(20 μg/l限值);日本(2001年)游泳池水質(zhì)衛(wèi)生標準中將THMs值希望暫定目標約為200mg/L;英國規(guī)定與飲用水水質(zhì)相同,限值為100 μg/l。
   從我國國內(nèi)大中型12個水廠管網(wǎng)水樣中THMs濃度測定結(jié)果,平均為24.7μg/l(其中最大47.86μg/l,上海;最小為12.32 μg/l,成都),雖然我國游泳池水中的THMs沒做完善的檢測,但顯然池水加氯消毒后的THMs可能遠遠大于用水的規(guī)定。
有 關(guān)專家認為將飲用水標準轉(zhuǎn)到游泳池水質(zhì)標準是不適宜的。到目前為止,從整體講,幾乎不可能確知在游泳時有多少被咽下,又有多少不同的副產(chǎn)物會進入人體組 織,同時不受游泳強度和時間長短的影響,所以這一限值很難確定。由于在池邊檢測困難、費用高,美國、英國等國家沒有將THMs的監(jiān)測列入日常監(jiān)測項目。
   目前國際有將THMs限值放寬的趨勢,我們也認為FINA和德國對THMs的要求有些偏高,但控制THMs對濫用氯制劑消毒是有一定作用的,而且這些物質(zhì)確實有一定的致癌性,對于運動員和經(jīng)常的游泳的人可能會產(chǎn)生影響,應加控制。
   最后,參照WHO和日本的規(guī)定,THMs暫定為200μg/L。
   2.11 二氧化氯
   (1)在國外游泳池中使用CLO2消毒劑,作出明確規(guī)定的只有日本,在2001年最新的“游泳池水質(zhì)衛(wèi)生”中規(guī)定池水中的二氧化氯濃度控制在0.1mg/L以上、0.4mg/L以下,亞氯酸鹽濃度控制在1.2mg/L以下。
   (2)美國在2003年制定的“公共游泳池”國際標準的化學參數(shù)分類中,二氧化氯主要用在去除撇沫器和管道系統(tǒng)中產(chǎn)生的生物膜,并強調(diào)它主要用于管道系統(tǒng)不能用于池本身(見表11)

表11 美國對二氧化氯的規(guī)定

場合

最小

理想

最大

備注

游泳池

根據(jù)需要

3-4周

取決于撇沫器和管道系統(tǒng)中產(chǎn)生的生物膜或過氧化氯突然減少的情況

二氧化氯可以殺死用雙弧處理的游泳池的管道系統(tǒng)中的細菌膜或霉菌膜

 ?。?)英國:根據(jù)英國“游泳池水處理和質(zhì)量標準”1999年出版文獻資料。在英國的游泳池中很少使用二氧化氯,因為會出現(xiàn)亞氯酸鹽和氯酸鹽。當 時在英國還無氯酸鹽和亞氯酸鹽的標準。亞氯酸鹽是造成正鐵血紅蛋白癥的潛在因素,它使血液攜帶氧的能力降低,英國對于二氧化氯和亞氯酸鹽總和的指定濃度為 500μg/l。
   (4)最早英國水研究中心,為尋求氯氣的替代消毒劑時、曾對二氧化氯進行了研究,當時,其結(jié)論不推薦它為游泳池的消毒劑。
   (5)德國:在1984年頒的DIN19643的游泳池水質(zhì)標準中曾提出了采用氯和亞氯酸鹽生產(chǎn)的CLO2可應用在游泳池的消毒,對余氯、二氧化氯、化合氯和氯都作了明確規(guī)定。但在1997年DIN19643-1標準中對二氧化氯的應用末作任何規(guī)定。
   (6)世界衛(wèi)生組織(WHO)在“游泳池水環(huán)境指導原則”中討論游泳池中產(chǎn)生的化學副產(chǎn)物時,提出以二氧化氯為例,在游泳池中雖對氯酸鹽進行過檢測,但缺少池周圍空氣中氯酸鹽的檢測數(shù)值。另一方面,亞氯酸鹽在水中和空氣中均無檢測數(shù)據(jù)。希望進一步獲取更充分的資料。
   (7)世界衛(wèi)生組織(WHO)飲用水水質(zhì)標準第三版(2004年)規(guī)定:
   氯酸鹽0.7mg/L(D)
   亞氯酸鹽0.7mg/L(D)
   D-暫定準則值,因為消毒結(jié)果可能超過。
   (8)美國環(huán)保局(2002年)確認,亞氯酸鹽最大污染物濃度(MCL)不超過1.0mg/l,足以保證各類人群的健康不受損害。
    (9)我國2001年衛(wèi)生部下達通知中“生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)定”規(guī)定亞氯酸鹽限值為0.2mg/l。建設部2005頒布的“城市供水水質(zhì)標準將亞氯酸鹽 控制到0.7mg/l。隨著CIO2在飲用水處理方面的應用日益廣泛,,對其副產(chǎn)物的毒理認識也會越來越深入,在進一步明確其長期作用效果和濃度限值以 后,亞氯酸鹽的濃度限值有放寬的趨勢。文獻報導氯酸鹽的毒性要比亞氯酸鹽小。
   (10)檢測CIO2有較多的方法,我國衛(wèi)生部消毒專家認為,能夠檢測飲用水低濃度CIO2的殘留量且具有高選擇性和靈敏度的方法也不成熟。適合于游泳池 水處理檢測CIO2、CIO2-、CIO3-,由于游泳場館管理水平、經(jīng)濟條件和技術(shù)力量限制,使用高精度和較復雜的分析方法有一定困難。另外,C1O2 見光易分解的特性,尋找池邊快速C1O2、C1O2-和C1O3-的方法,在目前情況下很難實現(xiàn)。對于在用泳池中應用二氧化氯消毒必須建立池邊的簡便易行 的檢測方法。亞氯酸鹽和氯酸鹽還必須由專門實驗室完成。
   (11)文獻報道,采用二氧化氯消毒時,測定余氯結(jié)果,并不能真正地反映水中消毒劑的持續(xù)消毒結(jié)果。余氯值只是水中余氯,二氧化氯消毒物質(zhì)和C1O2-、C1O3-等基本無消毒能力物質(zhì)的綜合表現(xiàn)。在實際應用中不能簡單地用測定簡便的“余氯”代替二氧化氯。
   (12)我國臺灣的游泳池水質(zhì)管理專家認為:二氧化氯在理論上的效果非常好,也是世界衛(wèi)生組織WHO大力推廣的消毒殺菌藥劑,但是目前在游泳場所的使用技術(shù)上還不是很純熟,其主要原因如下:
   二氧化氯是在水中是以氣體形式存在,高水溫和汽提效應會有溢出現(xiàn)象產(chǎn)生。
   二氧化氯雖然沒有氯臭味道的問題,但是在突增負荷時會有鐵腥味道產(chǎn)生。
   二氧化氯的瑩光黃,比氯的黃綠色更鮮艷,容易造成池水黃色呈現(xiàn)。
   二氧化氯的現(xiàn)場化驗技術(shù)發(fā)展遲緩,它和OTO的黃色反應是氯的一半,濃度判定不易。
   二氧化氯的儲存和制造具有一定的危險性。
   二氧化氯的反應殘余物亞氯鹽酸之影響不易控制。
    二氧化氯消毒在我國已經(jīng)有很大的市場了,但是在游泳池消毒領(lǐng)域還是應用的非常少,因為游泳池水和人體的接觸非常緊密,我們認為在技術(shù)數(shù)據(jù)不完善之前,應對 二氧化氯在游泳池中的應用有所保留。采用化學法二氧化氯消毒劑發(fā)生器應滿足產(chǎn)品認定的技術(shù)條件HCRJ067-1999,池水中的殘余濃度的限值參照日本 2001年游泳池水質(zhì)標準的規(guī)定。
   2.12 微生物指標的規(guī)定
   1、菌落總數(shù)
   是指1ml水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中,于36℃±1℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)后,所生成的細菌菌落總數(shù)(CFU/ml計)。菌落總數(shù)是了解池水消毒是否徹底的一項有效方法,也是滅菌效率的主要指標。各國的游泳池微生物指標控制的限值不同,見表12。

表12 各國游泳池微生物指標規(guī)定

國家或地區(qū)

微生物指標

備注

日本

一般細菌在200cfu/mL以下

大腸菌群不得檢出

2001年游泳池水質(zhì)標準

德國

細菌總數(shù):

過濾后(下限值)20cfu/mL

池內(nèi)水(上限值)100cfu/mL

1997年DIN19643-1規(guī)定

大腸桿菌、綠膿桿菌、軍團菌不得檢出

英國

細菌總數(shù):

池內(nèi)水100cfu/mL

 

澳大利亞

總大腸菌群不得檢出

 

中國臺灣省

細菌總數(shù)(37℃、24小時)

不得超過500個/mL

大腸桿菌(MPN)臺灣省和高雄市:100mL水中以10mL
培養(yǎng)者,應少于2.2MPN,以50mL培養(yǎng)者,應少于1.0。

 

FINA

細菌總數(shù):100個/mL

大腸埃希氏桿菌和綠膿桿菌

100mL不得檢出

 

美國

加利福尼亞規(guī)定:

細菌總數(shù)<200個/mL

總大腸桿菌<2.2MPN/100mL

當池水渾濁度超過1 NTU,菌落總數(shù)超過100 cfu/mL時,
應要頻加測定。美國規(guī)定總大腸桿菌超過標準,還應檢
驗糞大腸菌群。

法國

細菌總數(shù)<100個/mL

總大腸菌數(shù)<10個/100mL

糞大腸菌0

銅綠假單胞菌0

葡萄球病原菌0

 

韓國

一般細菌200個/mL

總大腸菌群100mL不得檢出

(48h)

 

中國

細菌總數(shù)1000個/mL

大腸桿菌≤18個/L

 

  菌落總數(shù)中的細菌大部分是非致病性,僅菌落總數(shù)高沒有太大的衛(wèi)生意義,菌落總數(shù)比較直觀,細菌越少,水質(zhì)衛(wèi)生就越 好。與發(fā)達國家和FINA標準相比,我國的要求明顯太低,我們認為只要循環(huán)周期合適,有足夠的消毒劑余量,pH值維持在一定水平。水質(zhì)處在平衡,同時經(jīng)常 反沖洗過濾器,而且游泳池管理完善,控制池水中的微生物并不困難,因為微生物等指標和人體健康直接相關(guān),更有必要采用比較高的標準。
   2、總大腸菌群(MPN/100ml計)
    對菌落總數(shù)高,且總大腸菌群也高的水樣,就應引起注意??偞竽c菌落指一群與36℃±1℃培養(yǎng)24h能發(fā)酵乳糖,產(chǎn)酸產(chǎn)氣的需氧和廉性厭氧的革蘭氏陰性無芽 胞桿菌。該菌群主要來源于人畜糞便,具有指示菌的一般特征,故以此作為糞便污染指標評估游泳池水的衛(wèi)生質(zhì)量。也是為了掌握池水可能受腸道致病菌污染的狀 況。
   水中總大腸菌群國際上均以100 ml水樣中污染的總大腸菌群最大可能數(shù)(MPN)表示。各國的限值要求(OMPN/100ml)不可檢出。我國和臺灣地區(qū)規(guī)定表12。
   有些國家在微生物學方向增加糞大腸菌群(耐熱大腸菌群),綠膿假單胞菌(與眼、耳感染有關(guān)的細菌)、鏈球菌(常在唾液及鼻竇排除液中)和金黃色葡萄球菌(皮膚病菌)及軍團菌。
   耐熱大腸菌群采用提高培養(yǎng)濃度的方法,將自然環(huán)境中的總大腸菌群與糞便中的總大腸菌群區(qū)分開,在44.5℃仍能生成的大腸菌群,又稱為糞大腸菌群。
   這次新水質(zhì)標準中提出菌落總數(shù)200cfu/L以下,和總大腸菌群100mL不可檢出的規(guī)定。當消毒失敗,影響過濾器(特別是活性炭過濾器中細菌繁殖),管道系統(tǒng)和平衡池水質(zhì)變差,水質(zhì)污染時就必須進行葡萄球菌和金黃色葡萄菌的非常規(guī)檢測。
   2.13 氧化還原電位(ORP)
    氧化還原電位(ORP)是由Oxidation Reduction Potential 三個詞的詞頭組成,它是表示水中的氧化或還原的電動勢(電位),ORP 值是水溶液氧化或還原能力的測量指針,它的單位是微伏特(mv),它是由ORP 電極和電壓計所組合而成;ORP 電極是一種可以測量水中電子的吸收或釋放的電極,通常是用貴金屬所作成的;電壓計是將ORP 電極所測得的數(shù)據(jù)放大而穩(wěn)定的呈現(xiàn)出來的工具。ORP所測得的值與消毒劑殺死細菌的能力有高度的相關(guān)性。通過各國研究學者多年的研究,并在飲用水與游泳池 水中所證實,現(xiàn)已成為國際間水質(zhì)標準的指標。世界衛(wèi)生組織(WHO)在1971年將ORP值列入飲用水水質(zhì)標準的參考指標。

  在游泳池與按摩池的水質(zhì)管理上,不正確的水質(zhì)測試和化學藥劑的使用會產(chǎn)生嚴重的誤判情況。1984年美國環(huán)境健康協(xié) 會(NEHA)James C.Brown與美國Oregon州Portland市的防疫部門的Eric W.教授對30個公共按摩池作水質(zhì)調(diào)查,分別測量其ORP值,總氯、自由余氯(次氯酸)、pH、氰脲酸、細菌總數(shù)與綠膿桿菌等,在其結(jié)果(見表13),從 報告中證實,游泳池與按摩池水中維持2ppm以上的氯,并不足以保障水質(zhì)的安全,反倒是ORP值在超過650mV以上時,水中細菌數(shù)的含量是在安全范圍; 因此,650mV以上的ORP值在當?shù)丶闯捎斡境厮闹匾獏⒖贾笜恕?br />    氧化還原電位居要(ORP)能被用來度量對游泳池與按摩水水中氯的消毒效果,這是因為水中的氯對細菌的殺菌效果受到氧化還原電位影響,所以ORP 值是水質(zhì)的可靠指標,如果游泳池與按摩池池水中的ORP 值等于或高于650mv,則表示其中的含菌量是可以接受的,國際上對游泳池的水質(zhì)要求:
   (1)世界衛(wèi)生組織在“游泳池水環(huán)境指導原則”中建議:在氯消毒池,當采用銀/氯化銀電極和氯化鉀電解質(zhì)探頭,pH=6.5~7.3時,ORP為750mV;pH=7.3~7.8時,ORP為770mV以上,可滿足消毒效果。
   (2)FINA水質(zhì)標準中ORP≥700mV.
   (3)DIN19643-1中規(guī)定:采用Ag/AgC1 3.5摩爾KCl探頭;
               淡水:6.5≤pH≤7.3,ORP要求750mV
                  7.3≤pH≤7.6,ORP要求770mV
               海水:6.5≤pH≤7.3,ORP要求700mV
                  7.3≤pH≤7.8,ORP要求720mV
   (4)澳大利亞新南威爾市公共游泳池中采用不同消毒劑時ORP值的要求在700-750mV。
   (5)德國標準DIN19643-3中規(guī)定:在流入活性碳吸附濾池前檢查ORP。該值>800mV(Ag/AgC13mKCl)。
   活性碳失去活性可通過比較ORP來確定,如活性吸附濾池進、出水的ORP差至少為250mV。
   比如濾池進水=825mV;濾池出水=530mV,差=295mV.
   ORP能夠體現(xiàn)消毒劑的作用、活性炭的性能等指標,而且可以在線監(jiān)測,是比較好的游泳池日常維護參數(shù),我們認為這個指標對游泳池水質(zhì)標準很有意義。
   不同氯濃度在不同pH是的ORP可參見圖二。同時說明pH對氯的活性影響非常明顯,也代表pH對ORP有絕對的影響力。因此。若要維持游泳池水質(zhì)的安全條件,限制池水pH的范圍是絕對有必要的。
   圖三說明了游泳池水中含氯量相同的情況下,氰脲酸的含量越高,水中ORP值會越低,說明氰脲酸會降低ORP值。

  臭氧濃度與ORP關(guān)系見圖四與圖五

  ORP在游泳池的殺菌,當氯和氧化力上升時,水中的ORP值也上升,代表氯的殺菌強度也上升。圖六顯示出ORP值愈高時,殺死水中大腸桿菌(E.Coli)所需的時間就愈短,說明了ORP與殺死細菌之間的關(guān)系。

  在游泳池現(xiàn)場,水質(zhì)化學的控制是一個相當繁雜的手續(xù),我們不但要維護池水的消毒衛(wèi)生,更要保護泳客避免水中化學藥劑 的傷害和刺激,更進一步的要照顧到硬件設施腐蝕與結(jié)垢的水質(zhì)平衡問題,而這其中牽涉到最頻繁的兩個化學名詞即是氯和酸堿度,也是測試次數(shù)最多的,這二者事 實上也是游泳池最重要的化學工作,ORP 和pH 控制器可以輕易的取代人工手動測試和藥劑的添加; 對休閑池而言,這可能不是主要的關(guān)鍵,但是,對公眾或營業(yè)用游泳池而言,它是絕對有需要的,ORP 是一種以電極方式有效監(jiān)測氯殺菌的實用方法和利器,在游泳池使用ORP 自動控制作為游泳池池水消毒殺菌的應用是再恰當不過了; 在氯化學中,影響ORP 的外在因素主要是池水的酸堿度、結(jié)合氯與氰尿酸,內(nèi)在的影響因素則是電極的清洗和校正,控制好這幾項主耍影響因素,游泳池的水質(zhì)維護管理即可輕易上手,對 防疫部門而言也是最簡單與最方便的防疫方法。
   2.14 臭氧(O3)
   O3在正常溫度下是一種氣體,它在水中溶解度低,在20℃水中很不穩(wěn)定,通常其半衰期約25分鐘。此外,臭氧在陽光下易于分解,同時也易在水中揮發(fā),并有一定的毒性,其暴露濃度僅為0.1ppm(0.2mg/m3)。
   據(jù)文獻報導,對于液相臭氧目前沒有安全危險數(shù)據(jù)和工作環(huán)境的濃度限制。Langlais等(1991)在魚類試驗中總結(jié)了LC50值:
   藍腮太陽魚 24h:0.06mg/L-1
   虹鱒魚 24h:0.06mg/L-1
   石首魚 24h:0.06mg/L-1
    在使用液相臭氧時,關(guān)注的可能逸出氣體和氣相臭氧產(chǎn)生的毒性作用。在德國出版的最大允許工作環(huán)境濃度MAK-表中(maximal allowable workplace concentration),臭氧屬IIIb類,即一類有理由懷疑是致癌的物質(zhì)。在證實臭氧有致癌性之前,實際最大允許環(huán)境濃度200μgm- 3(=0.1ppm),一直會受到人們的懷疑。
   出于安全的考慮,通常與使用臭氧時,必選安裝具有安全關(guān)閉程序的空氣臭氧檢測儀(測定范圍為0~1ppm)。
   德國1997版DIN19643-3游泳池池水處理規(guī)定經(jīng)吸附過濾后,水中剩余O3為0.05mg/L。
   美國各有關(guān)部門均分別對空氣中O3濃度作出規(guī)定:不得大于0.1ppm。在用于游泳池的ANSI/NSPI1991,1999b消毒標準中水中O3濃度最高為0.2mg/L;游泳池上方的O3濃度最高為0.5ppm,并要求室內(nèi)游泳池應有足夠的通風設施。
   美國1999年用于公共Spas的ANSI/NSPI,1999a消毒標準中水中O3濃度最高為0.1mg/L,水面之上的空氣中的臭氧濃度最高為0.5ppm,室內(nèi)安裝需要足夠的通風設施。
   在美國ANSI/NSPI-1.2003版本中,水中濃度O3未作規(guī)定。游泳池和Spas池上方的空氣濃度仍應執(zhí)行OSHA的標準(0.1ppm)。
    據(jù)報導,歐洲的最大允許濃度為0.15mg/L,池進口處則應裝備臭氧監(jiān)測儀(Dissoloned Ozone Monitor),并經(jīng)觀測整整暴露8小時,證明溶解O3濃度在0.15mg/L條件下對人無害。溶解臭氧比同等氯或溴濃度具有最低毒性,而且安全可靠。
    根據(jù)上述資料并經(jīng)編制組討論,規(guī)定了水中限值為0.05mg/L。某些生產(chǎn)廠家人士建議限制空氣中的濃度是符合技術(shù)發(fā)展要求的。水中臭氧濃度高一些對人體 的刺激并不比氯大,且世界各國只對空氣中的臭氧濃度有明確要求,指出不同濃度的臭氧對人體的不同影響。德國文獻中,水中的臭氧對人體的刺激并無說明,從這 一側(cè)面表明了水中臭氧濃度并不是一個對人體健康有影響的問題。在正常狀態(tài)下,即使游泳池水中臭氧濃度在

0.15mg/L,臭氧在空氣中的分壓約是在水中的1/10,即臭氧在空氣中的濃度為:0.15mg/L×1/10=0.015mg/L。在此濃度下,空氣濃度

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